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Was die Methode der Messung des Kohlensäureüberdrucks vermittels eines Manometers betrifft, so würde diese, auf die Harnzuckervergährung angewandt, schon einige Vorteile gegenüber der anderen Methode bieten. Doch ist es unmöglich, sie direkt auf die Harnzuckerbestimmung zu übertragen, und zwar aus folgenden Gründen :
Bei der Vergährung des Harnzuckers handelt es sich darum, den Zückergehalt auf Bruchteile von Prozenten, d. h. sehr geringen Mengen genau festzustellen.
Von einem Apparat, der dies leisten soll, ist daher zu verlangen, dass er lediglich auf den entstehenden Kohlensäure- überdruck reagiert, dagegen nicht auf andere Einflüsse, da letztere, auch wenn sie noch so klein sind, doch Ablesungsfehler zur Folge hätten, die das durch die Kleinheit der zu messenden Quantität geforderte Mass. der genauen Ablesung weit überschreiten würden. Zu derartigen Einflüssen gehört zunächst der äussere Luftdruck, der von Tag zu Tag wechselt, und seinen Eirifluss auf die Manometer-resp. die Manometer-oder aneroidbarometerartige Vorrichtung dadurch geltend macht, dass der Nullpunkt sich von Tag zu Tag. unter Umständen gar von Stunde Mi Stunde ändert.
Ausserdem reagiert ein derartiger Apparat genau wie die vorerwähnte Saccharometerkonstruktion dadurch auf Temperaturänderungen, dass die vom Apparat eingeschlossenen Luftmengen sich ausdehnen, resp. zusammenziehen, wodurch der Gasdruck im Apparat sich ändert und die Zeigerstellung in dem einen oder anderen Sinne beeinnusst wird. Ein weiterer Umstand, der die Verwendung einer derartigen Einrichtung zur quantitativen Messung des Harn- zuckergehaltes unmöglich macht, ist dadurch gegeben, dass Säurepartikelchen, welche von der Kohlensäureentwicklung mit nach oben gerissen werden, in den Mechanismus des Apparates gelangen und dort Verrostung usw. hervorrufen.
Die nachstehend beschriebene Erfindung stellt nun eine Konstruktion dar, welche die Nachteile, welche die beiden beschriebenen Konstruktionsprinzipien in sich borgen, mit einem Schlage beseitigt.
Das in der Zeichnung dargestellte Gährungs-Saccharometer enthält als Messvorrichtung eine Membrane n. durch welche das ganze Instrument in zwei vollkommen voneinander geschiedene gleiche Räume b und c zerlegt wird. Der untere Raum b dient zur Aufnahme des Gemisches aus Harn und Hefe und nimmt die bei der Vergährung entstehende Kohlensäure af. Gegen die
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Apparates kommuniziert. Der obere Raum c enthält eine beliebige geeignete Vorrichtung/'zur Übertragung der Membranedurchbiergungen auf dem Zeiger ss. dessen Stellung auf einer Skala h
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angebracht, die es gestattet, den Raum c zeitweilig mit der Aussenatmosphäre in Verbindung zu setzen.
Die Handhabung des Apparates ist unabhängig von der Zeit des Verschliessens. Durch die Verwendung einer Membran als Reagens auf die Druckänderungen sind zunächst gegenüber der in der britischen Patentschrift Nr. 2774/1898 angegebenen Vorrichtung die folgenden prinzipiellen Vorteile erreicht : Zunächst'ist es unmöglich gemacht, dass Säurepartikelchen in die empfindlichen Teile des Anzeigemechanismus gelangen. Ferner übt das Schwenken des äusseren Luftdruckes keinerlei Einfluss auf die Lage des Nullpunktes aus, da stets dann, wenn vor der Messung die Ö ffnung k für einen Augenblick geöffnet wird. sich in beiden Hälften des Apparates der gleiche Luftdruck herstellt, so dass stets der Zeiger sich auf Null einstellt.
Während der Messung selbst sind jedoch beide Gefässhälften gegen die Atmosphäre abgeschlossen, so dass auch dann jeder Einfluss der atmosphärischen Druckänderungen ausgeschlossen ist. Endlich reagiert der Apparat nicht mehr auf Temperaturänderungen, und zwar aus dem Grunde, weil bei geeigneten Abmessungen der beiden Räume, in die das Gefäss geteilt ist. nämlich dann, wenn ihre Volumina einander gleich sind, diese Räume sich bei jeder Temperaturänderung um den gleichen Betrag ausdehnen oder zusammenziehen ; jedoch sind die Richtungen der beiderseitigen Volumen- änderungen einander entgegengesetzt, so dass sie sich gegenseitig aufheben und die Zeigerstellung dadurch keinerlei Beeinflussungen erfährt.
Diese Unempfindlichkeit gegenüber Temperatur- schwankungen stellt ebenfalls gegenüber den bestehenden Saccharometerkonstruktionen einen wesentlichen technischen Vorteil dar ; ferner aber weist der Apparat diesen letzteren gegenüber* noch folgende Vorzüge auf : Er gestattet es. jedem Laien ohne jede Vorübung und ohne irgendwelche Vertrautheit mit chemischen Arbeiten die quantitative Zuckerbestimmung selbst aus- zuführen. da er in bezug auf Einfachheit der Handhabung das Äusserstmögliche erreicht. Zur Benutzung wird das Gefäss c abgeschraubt. und die Harnprobe und mit dieser zusammen die Hefe hineingegossen und darauf das Gefäss wieder angeschraubt.
Nach der Messung kann c zur Reinigung einfach unter die Wasserleitung gehalten werden, da schon durch diese einfache
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Manipulation eine vollkommene Reinigung des Apparates erzielt wird. Ferner ist der Apparat unzerbrechlich, da er keinerlei Glasröhre, kein Quecksilber usw. enthält. Der Zuckergehalt endlich ist, wie bei technischen Messinstrumenten, direkt vermittels eines Zeigers ablesbar, was für den Laien von nicht zu unterschätzender Bedeutung ist, da dieser nicht an die wissenschaftliche Methode der Ablesung mittels eines Flüssigkeitsmeniskus gewohnt ist.
PATENT-ANSPRÜCHE :
1. Gährungs-Saccharometer, dadurch gekennzeichnet, dass dasselbe durch eine Membrane in zwei vollkommen voneinander geschiedene, gleiche Räume b, c geteilt ist, wovon der untere zur Aufnahme des Gemisches von Harn und Hefe und der bei der Vergährung entstehenden C ( dient, und der obere Raum eine beliebige Vorrichtung zur Übertragung der Membrandurchbiegung auf ein Zeigerwerk enthält.
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As far as the method of measuring the carbonic acid overpressure by means of a manometer is concerned, this, applied to the fermentation of urine sugar, would offer some advantages over the other method. But it is impossible to apply it directly to the determination of urine sugar, for the following reasons:
The fermentation of urine sugar means reducing the sugar content to a fraction of a percent, i.e. H. very small amounts can be precisely determined.
An apparatus that is supposed to do this must therefore only react to the excess carbonic acid pressure that occurs, but not to other influences, since the latter, even if they are so small, would result in reading errors that would lead to this required by the smallness of the quantity to be measured. the exact reading would far exceed. Such influences include the external air pressure, which changes from day to day, and its egg flow on the manometer resp. the manometer or aneroid barometer-like device asserts that the zero point changes from day to day. may even change from hour to wed hour.
In addition, such an apparatus reacts exactly like the aforementioned saccharometer construction to changes in temperature in that the amounts of air enclosed by the apparatus expand, respectively. contract, whereby the gas pressure in the apparatus changes and the pointer position is influenced in one sense or the other. Another circumstance which makes the use of such a device for the quantitative measurement of the urine sugar content impossible is the fact that acid particles, which are carried up by the development of carbon dioxide, get into the mechanism of the apparatus and cause rust, etc. there.
The invention described below now represents a construction which eliminates the disadvantages inherent in the two construction principles described in one fell swoop.
The fermentation saccharometer shown in the drawing contains a membrane n as a measuring device, through which the entire instrument is divided into two identical spaces b and c which are completely separated from one another. The lower space b is used to receive the mixture of urine and yeast and absorbs the carbonic acid produced during fermentation. Against the
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Apparatus communicates. The upper space c contains any suitable device / 'for transmitting the diaphragm deflections on the pointer ss. its position on a scale h
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attached, which allows the room c to be temporarily connected to the outside atmosphere.
The handling of the device is independent of the closing time. By using a membrane as a reagent for the pressure changes, the following basic advantages are achieved compared to the device specified in British patent specification No. 2774/1898: First of all, it is made impossible for acid particles to get into the sensitive parts of the display mechanism. Furthermore, the pivoting of the external air pressure does not have any influence on the position of the zero point, since always when the opening k is opened for a moment before the measurement. The same air pressure is established in both halves of the apparatus, so that the pointer is always set to zero.
During the measurement itself, however, both halves of the vessel are sealed off from the atmosphere, so that even then any influence of atmospheric pressure changes is excluded. Finally, the apparatus no longer reacts to changes in temperature, for the reason that, given suitable dimensions, the two spaces into which the vessel is divided. namely, when their volumes are equal to one another, these spaces expand or contract by the same amount with every change in temperature; however, the directions of the mutual volume changes are opposite to one another, so that they cancel one another out and the pointer position is not influenced in any way as a result.
This insensitivity to temperature fluctuations also represents a significant technical advantage over the existing saccharometer constructions; but the apparatus also has the following advantages over the latter: It allows it. to carry out the quantitative sugar determination for every layperson without any preliminary exercise and without any familiarity with chemical work. because it achieves the utmost in terms of ease of use. The vessel c is unscrewed for use. and poured in the urine sample and together with this the yeast and then screwed on the vessel again.
After the measurement, c can simply be held under the water pipe for cleaning, as this is already easy
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Manipulation a complete cleaning of the apparatus is achieved. Furthermore, the device is unbreakable because it does not contain any glass tube, mercury, etc. Finally, as with technical measuring instruments, the sugar content can be read off directly by means of a pointer, which should not be underestimated for the layperson, since they are not used to the scientific method of reading using a liquid meniscus.
PATENT CLAIMS:
1. Fermentation saccharometer, characterized in that the same is divided by a membrane into two completely separate, equal spaces b, c, of which the lower one serves to receive the mixture of urine and yeast and the C (produced during fermentation, and the upper space contains any device for transferring the diaphragm deflection to a pointer mechanism.
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